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过程控制与数学、计算机或拉普拉斯的转换关系不大。过程控制是理解以下内容： ①如何工作仪器； ②温度、压力、液位、湿度位、湿度和成分； ③控制如何与工艺设备相互作用； ④机组操作员如何与控制器互动； ⑤仪器陷入正反馈回路的趋势； ⑥从化学工程的角度来看，过程设备本身是如何工作的
一、定义 分类 特点 指标
工艺控制系统——以温度、压力、流量、液位、成分等工艺参数为自动控制系统。
- 包括自动化装置和被控对象
自动化装置
- 测量变送装置：自动检测被控变量的变化，并将其转换为统一的标准信号，传输给控制器。
- 控制器：根据偏差大小、方向和变化，按照预定的控制规律计算控制信号。
- 执行器：将控制信号转换为位移驱动控制阀，改变被控对象的操作量，控制被控量。
被控量-传感器或变送器获得的信息 控制量-控制器输出信号促进执行器
根据系统结构的特点 (画框)
- △△△feedback control system：减少或消除偏差(不及时、基于偏差、闭环需要稳定、各种可校正)
- △△△feed-forward control system：消除扰动对被控量的影响，但开环不能检查控制效果
- 复合控制系统:非常好！硬要说是提高控制质量
△△△根据设定值信号的特征进行划分
- 定值控制系统(应用最多)Fixed value system
- 给定值固定不变，输入只是扰动信号
- (加热炉温度控制系统)
- 随机控制系统 Servo control system
- 给定值随时随意变化
- (燃料燃烧控制系统、空气流量控制系统)
- 顺序控制系统 sequence control system
- 根据预定的时间程序改变给定值
- 退火炉温度控制系统：给定值按升温、保温、逐次降温等程序变化
特点
- 被控过程的多样性
- 对象滞后，非线性
- 系统复杂
指标△
- 余差(静态偏差) C：当系统过渡过程达到稳态时，给定量与被控参数之间的稳态值差。
- 衰减率Ψ（递减比 n）：动态指标。速率类似于超调。比表示曲线变化一个周期后的衰减快慢。第一和第二波峰值。
- 最大偏差(超调):略
- 过渡时间（Ts）：懂的都懂 略
二、仪表 使用 参数 检测原理
- 接触式测温仪表： 简单可靠，精度高，滞后有界，可能破坏被测介质的温度场
- 非接触式温度测量仪表：快速无界误差小，受操作和热辐射率环境因素影响
- 热电偶温度计（热电效应）：简单、稳定、易转换，必须参考端，温度恒定，高温长期腐蚀。
- 热电阻温度计(金属正比半导体反比):宽度稳定准确
三、
四、常规控制系统
定义
对于一个过程参数，只有一个简单的控制系统，只有一个输入信号和一个输出信号，与过程中的其他参数没有或很少相关。
静态特性
- 过程静态特性控制质量：Kf 小、Ko 大
- 扰动通道静态放大系数 Kf 系统余差越大。
动态特性
- 扰动通道动态特性 ：Tf 大
- 时间常数 Tf 滤波能力越强，扰动影响越小。
- 同上纯滞后时间
- 远离被控参数的扰动作用点
- 控制通道
- 时间常数：最大时间常数不能移动，减少第二和第三。
- 系统增益 K 和振荡频率 w：可控指标是 截止频率 wc×Kmax 最大增益
- 在选择控制通道时，可以增加工作频率，减少过渡时间、余差和最大偏差，提高可控指标，提高控制质量。
调节阀(执行器)
- 气开阀(箭头方向与三角形方向相反):气开 不浪费气(蒸馏塔釜加热蒸气)
- 气关阀：无气全开 发生故障时，保护设备(锅炉供水控制阀)，保证产品质量。
△△△
串级控制系统
一个控制阀的控制系统由两个控制器串联控制。
- 单回路控制的不足：总滞后大，控制作用不及时，系统克服扰动能力较差，不能满足生产工艺需求。
- 串级优点4 点：提高动态特性，提高系统工作频率，抗干扰能力强（副回路增大放大系数），一定适应性（主回路为定值控制，副回路为随机控制）
主回路选择：能直接或间接反映生产过程质量或安全性能的参数可选为主变量。 副回路选择：具有动作快、抗干扰强的特点，因此尽量将各种干扰纳入副回路。 主辅过程时间常数匹配：副回路时间参数小于主回路时副回路灵敏度，副回路缓慢但能克服干扰。接近时会产生共振。3-10 可。
前馈控制系统
反馈：
- 控制基础不同：检测干扰是干扰，是控制
- 控制效果不同：前馈及时不用等被控量出现偏差才产生控制作用
- 不同的经济和可能性：前馈只能干扰一个，反馈可以克服多个
- 前馈是开环，没有稳定性问题。反馈是闭环需要考虑稳定性
- 前馈规律取决于被控对象的特征，反馈是典型规律